[發明專利]多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201810109488.X
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108275287A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 俞志明;陳仁良
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置，其特征在于，包括：主支架（1）、升降平臺（2）、升降電機（3）、減速器（4）、傳動轉向器（5）、升降平臺升降機（6）、旋翼系統升降機（7）、旋翼系統X方向位移器（8）、X方向平移桿（9）、旋翼六分量天平（10）和機體六分量天平（11），其中，

所述升降電機（3）、減速器（4）、傳動轉向器（5）和升降平臺升降機（6）安裝在主支架（1）上，升降電機（3）通過減速器（4）和傳動轉向器（5）驅動升降平臺升降機（6），升降平臺升降機（6）驅動連接升降平臺（2），改變升降平臺（2）在Y方向的位置；

旋翼系統X方向位移器（8）安裝在升降平臺（2）兩側，其改變X方向平移桿（9）在X方向的位置；

旋翼系統升降機（7）沿Z方向可移動安裝在X方向平移桿（9）上，其固定連接飛行器旋翼系統（13），改變飛行器旋翼系統（13）在Y方向及Z方向的位置；

多個旋翼六分量天平（10）分別安裝在多個旋翼系統升降機（7）和飛行器旋翼系統（13）之間的位置，測量旋翼系統中各旋翼所受的力和力矩；兩個機體六分量天平（11）安裝在兩個X方向平移桿（9）和飛行器機體（12）之間的位置，測量機體所受的力和力矩。

2.根據權利要求1所述的多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置，其特征在于，所述升降平臺（2）與X方向平移桿（9）之間通過可鎖死滑動機構配合，使X方向平移桿（9）在X方向的位置發生改變并鎖死。

3.根據權利要求2所述的多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置，其特征在于，所述可鎖死滑動機構包含設于升降平臺（2）上的圓形凸起及設于X方向平移桿（9）上的凹槽。

4.根據權利要求1所述的多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置，其特征在于，所述試驗裝置僅安裝飛行器旋翼系統情況下，改變各旋翼之間的X、Y和Z方向的相對位置，研究旋翼/旋翼之間的氣動干擾。

5.根據權利要求1所述的多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置，其特征在于，所述試驗裝置安裝飛行器機體后，改變飛行器旋翼系統和飛行器機體之間的Y方向的相對位置，研究旋翼/機體之間的氣動干擾。

6.根據權利要求1所述的多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置，其特征在于，所述試驗裝置通過改變升降平臺的Y方向位置，模擬多旋翼飛行器離地高度變化，研究飛行器離地高度對多旋翼飛行器旋翼和機體受力的影響。

7.一種多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置的實驗方法，基于上述權利要求1-6中任意一項試驗裝置，其特征在于，包括：

進行氣動干擾實驗時，升降平臺升降機把升降平臺固定在一定高度的位置，安裝飛行器旋翼系統，改變四個旋翼之間的X、Y和Z方向的相對位置，記錄無飛行器機體情況下飛行器旋翼系統所受的力和力矩；對數據進行處理和分析即可得到旋翼/旋翼之間的氣動干擾；安裝飛行器機體后，通過旋翼系統升降機改變旋翼系統和機體之間的Y方向的相對位置，記錄旋翼系統及機體所受的力和力矩；對數據進行處理和分析即可得到旋翼/機體之間的干擾；

進行地面效應實驗時，安裝飛行器機體和飛行器旋翼系統，調節飛行器機體和飛行器旋翼系統的相對位置，即模擬出四旋翼傾轉飛行器；通過改變升降平臺在Y方向的位置，模擬四旋翼傾轉飛行器離地高度變化，記錄旋翼系統及機體所受的力和力矩；對數據進行處理和分析即可得到飛行器離地高度對四旋翼傾轉飛行器旋翼和機體受力的影響。